【摘 要】
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采用真空热压工艺制备了添加纳米ZrO2和微米WC的Ti(C,N)基纳米复合金属陶瓷材料,并研究了材料的力学性能与微观结构.结果表明:在纳米ZrO2添加量为5％、微米WC添加量为9.6％(质量分数,下同)时,Ti(C,N)基纳米复合金属陶瓷材料的综合力学性能较好,抗弯强度为1014MPa,断裂韧性为7.25 MPa·m1/2,硬度为15.57 GPa,其抗弯强度和断裂韧性比未添加纳米ZrO2与微米W
【机 构】
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山东轻工业学院 山东省高校轻工装备先进制造与测控技术重点实验室,山东 济南 250353 山东轻工
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采用真空热压工艺制备了添加纳米ZrO2和微米WC的Ti(C,N)基纳米复合金属陶瓷材料,并研究了材料的力学性能与微观结构.结果表明:在纳米ZrO2添加量为5％、微米WC添加量为9.6％(质量分数,下同)时,Ti(C,N)基纳米复合金属陶瓷材料的综合力学性能较好,抗弯强度为1014MPa,断裂韧性为7.25 MPa·m1/2,硬度为15.57 GPa,其抗弯强度和断裂韧性比未添加纳米ZrO2与微米WC的Ti(C,N)基金属陶瓷材料分别提高了3.5％和18.1％.材料断裂模式为以穿晶断裂为主的穿晶/沿晶断裂混合模式."晶内型"纳米结构弥散增韧、纳米ZrO2相变增韧以及裂纹桥联、裂纹偏转是其主要的增韧补强机理.
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防弹氧化铝陶瓷的弹击过程是一个高速瞬间冲击过程,常规的准静态测试方法不能精确的表征其抗弹性能.为了获得更科学的实验数据和摸清影响陶瓷防弹性能的影响规律,本实验采用分离式霍普金森压杆技术分别对92瓷、96瓷和99瓷进行一维压缩动态测试,获得3种陶瓷在冲击过程的应力应变关系曲线及损伤本构方程.动态分析结果表明:在冲击加载过程中,3种陶瓷都表现为应变率敏感性,其中92瓷和96瓷表现出明显的应变率强化效应
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